JPH08255020A

JPH08255020A - 自動走行車両

Info

Publication number: JPH08255020A
Application number: JP7058563A
Authority: JP
Inventors: Yuji Matsuda; 有司松田; Noriyuki Kamiya; 敬之神谷; Kenjiro Fujii; 健二郎藤井; Toshihiro Aono; 俊宏青野; Norihisa Miyake; 徳久三宅; Kazuhiko Nishiyama; 和彦西山; Masami Otobo; 正美乙母; Kazuo Kobayashi; 和男小林
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Keiyo Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Keiyo Engineering Co Ltd
Priority date: 1995-03-17
Filing date: 1995-03-17
Publication date: 1996-10-01

Abstract

(57)【要約】【目的】自律走行可能な車両において、運転状態を外
部に知らせる表示ランプを提供する。【構成】走行車両本体１０は、例えば自走式の芝刈り
機であって、メインフレーム２０は、２個の前輪２２
と、１個の後輪２４で支持される。メインフレーム２０
上にはエンジン３０が搭載され油圧ポンプ１５０を駆動
する。メインフレーム２０の中央上部には、オペレータ
用の座席５０がとりつけてあり、座席５０の前方にはス
テアリング装置５２が配設してある。この走行車両本体
１０に装架されるボディ３００は、メインフレーム２０
の周囲を曲面で囲むバンパーボディ３１０を備える。バ
ンパーボディ２１０の上部には、エンジン３０の周囲を
覆うエンジンカバー３２０と、車体の前部を覆うフロン
トカバー３３０がとりつけられる。これらのボディは、
プラスチック等でつくられ、適宜の塗装が施される。ボ
ディ上部にとりつけられる表示ランプ２８０は、運転状
態に応じて異なるパターンの点滅を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は無人運転が可能な作業車
両等の自動走行車両に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、乗用式の芝刈り機等にあって
は、フレーム上に運転座席、エンジン、操作装置等を有
し、車輪の操舵と駆動を制御するとともに、動力駆動さ
れるカッティングユニットを操作して芝刈りを実行す
る。この種の走行車両は、自動制御装置を搭載すること
によって、無人により自律運転が可能となる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この種の自動走行車両
にあっては、自車の現在位置，走行方向，走行速度等を
検出するセンサを装備する必要がある。センサとして
は、車輪の回転を検出する速度センサのほかに、地磁気
センサ，加速度センサ，ＧＰＳセンサ，光ファイバージ
ャイロ等のセンサが利用できる。しかしながら、無人運
転状態の車両は、その運転状態を外部に伝達する必要が
ある。本発明は、この運転状態を適確に表示するランプ
を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の自動走行車両
は、車両のフレームと、フレーム上に載置されるエンジ
ンと、エンジンの動力により駆動される車輪と、走行操
作装置と、走行操作装置を制御する制御装置と、車両に
装架されるボディと、ボディ上部に装備される表示ラン
プを備える。

【０００５】

【作用】表示ランプは車両の無人運転時の運転状態に応
じて異なるパターンの点滅表示を出力する。

【０００６】

【実施例】図１は本発明の実施例を示す走行車両の平面
図、図２は側面図である。全体を符号１で示す走行車両
は走行車両本体１０と、走行車両本体１０に外装される
ボディ３００を有する。走行車両本体１０は、例えば自
走式の芝刈り機であって、メインフレーム２０は、２個
の前輪２２と、１個の後輪２４で支持される。メインフ
レーム２０上にはエンジン３０が搭載され油圧ポンプ２
００，２５０を駆動する。この芝刈り機にあっては、走
行用の動力や芝のカッティングユニット等の駆動力は油
圧により与えられるエンジン３０の近傍には、燃料タン
ク３４やバッテリー３２等が配設される。

【０００７】メインフレーム２０の中央上部には、オペ
レータ用の座席５０がとりつけてあり、座席５０の前方
にはステアリング装置５２が配設してある。座席５０の
周囲には、手動ブレーキレバー５４やカッティングユニ
ットの制御スイッチ８０に加えて、車両の前進ペダルや
後進ペダル（図示せず）が配設されている。この走行車
両本体１０に装架されるボディ３００は、メインフレー
ム２０の周囲を曲面で囲むバンパーボディ３１０を備え
る。バンパーボディ３１０の上部には、エンジン３０の
周囲を覆うエンジンカバー３２０と、車体の前部を覆う
フロントカバー３３０がとりつけられる。これらのボデ
ィは、プラスチック等でつくられ、適宜の塗装が施され
る。

【０００８】この無人運転のために、各種のセンサと制
御装置が搭載される。制御装置のコントローラ１００
は、座席５０の周辺に配設される。センサとしては、車
両の位置や走行方向を検知するための衛星を用いるＧＰ
Ｓ（グローバルポジショニングシステム）センサ１２
１や地磁気センサ１２３が装備される。バンパーボディ
３１０の前後には、障害物を検知するための対物センサ
１１１や、障害物や人間に触れたときに車両を停止する
ための接触センサ１１３が配設される。また、車両が地
面上にあることを検知するための地面センサ１１２も配
設される。ＧＰＳセンサ１２１や地磁気センサ１２３を
用いることによって、車両の走行位置を検知することは
できる。しかしながら、芝刈りの作業範囲等をより正確
に制御するため、地面に接触させて車速を検知するため
の車速センサ１４０を装備する。

【０００９】図３は、本発明の走行車両のシステム構成
を示す説明図である。エンジン３０は、２つの油圧ポン
プ２００，２５０を駆動する。第１の油圧ポンプ２００
は、芝のカッティングユニットと、ステアリング操作用
の油圧ポンプである。油圧ポンプ２００の出力は、コン
トロールバルブユニット４０Ａを介して、前部カッティ
ングユニット６０の上下動シリンダ６２と、後部カッテ
ィングユニット７０の上下動シリンダ７２に送られ、カ
ッティングユニット６０，７０の上下動を行なう。この
油圧は、各カッティングユニット６０，７０を駆動する
油圧モータ２０２，２０４へ送られ、カッティングユニ
ットを回転駆動する。このカッティングユニット６０，
７０は、固定刃とリール刃とを有するもので、リール刃
を回転駆動することで、固定刃との間で芝を鋭利に刈る
ことができる。

【００１０】コントロールバルブユニット４０Ａの出力
は、ステアリング油圧モータ２１０へも供給される。ス
テアリング油圧モータ２１０は、ステアリング５２に連
結されていて、ステアリング５２が操作されると、油圧
を後輪２４に操舵するシリンダ２１２へ送る。操舵用シ
リンダ２１２は、後輪２４を操舵する。第２の油圧ポン
プ２５０は、トランスミッション用の油圧ポンプであっ
て、その出力はコントロールバルブユニット４０Ｂを介
して、前輪２２の駆動用の油圧モータ２５２と、後輪２
４の駆動用油圧モータ２５４へ送られる。運転席に設け
られた前進ペダル９０と後進ペダル９２を交互に踏むこ
とによって、コントロールバルブユニット４０Ｂを介し
て、車両の前進と後進が達成される。後輪２４にはディ
スクブレーキ２５が装備されており、手動ブレーキレバ
ー５４によって機械的にブレーキがかけられる。

【００１１】ボードコンピュータを備えるコントローラ
１００は、バンパーボディ３１０に装備された障害物認
識センサ１１０からの情報を受ける。障害物認識センサ
１１０は、接触センサ１１１、地面センサ１１２、対物
センサ１１３を有する。また、地磁気センサ１２１、加
速度センサ１２２、ＧＰＳセンサ１２３、光ファイバー
ジャイロ１２４等の車両の走行を検知する各センサから
の情報も入力される。また、車両の現実の位置を検出し
て、その誤差の補正信号１２６もコントローラ１００へ
与えられる。

【００１２】本走行車両１は、無人運転モードと有人運
転モードが選択でき、この運転モードの切換用スイッチ
１０２を有する。無人運転モードと有人運転モードを確
認するために、ドアインターロックスイッチ１３８が設
けられる。無人運転を達成するために、ステアリング用
の油圧モータ２１０を制御するための操舵用モータ２３
０を備え、ステアリング角度センサ１３０の情報に応じ
て、コントローラ１００は操舵用モータ２３０に出力信
号を送る。同様に、前進ペダル９０と後進ペダル９２を
操作するアクチュエータ１３６を備え、アクセル量検知
センサ１３４を介してペダルの踏込み量を制御する。エ
ンジン３０を始動するイグニッションスイッチ３６は、
障害物認識センサ１１０の接触センサ１１１によって直
接に操作され、障害物や人に触れると、イグニッション
スイッチ３６を遮断して、エンジン３０の運転を停止す
る。エンジン３０の回転数は、スロットルレバー３７で
制御される。

【００１３】図１，図２は、走行車両１が無人で運転さ
れる状態を示す。ボディ３００のフロントカバー３３０
と、エンジンカバー３２０は閉じられていて、側面形状
が卵型に形成されている。平面形状も略楕円形状とな
る。バンパーボディ３１０の前部３１２は、前部カッテ
ィングユニット６０のリール刃を覆う形状に形成されて
おり、異物のリール刃へのまき込みを防止する。ステア
リング５２は、必要に応じて折り畳み可能とし、無人運
転時には収容される。この状態で無人運転されると、流
線型のボディは極めて斬新なデザインであって、注目を
集めやすい。フロントカバー３３０、エンジンカバー３
２０は透明なプラスチックで形成してもよく、また適宜
のデザインに着色することができる。

【００１４】図４，図５は本発明の走行車両１を有人で
運転する状態を示す。本実施例の車両にあっては、エン
ジンカバー３２０は、走行車両本体１０のメインフレー
ム２０に固着されたスライドレール３８０上を後方へ摺
動する。フロントカバー３３０はメインフレーム２０に
固定されているので、エンジンカバー３２０を開くこと
によって、フロントカバー３３０との間にスペースＳが
形成される。

【００１５】エンジンカバー３２０のフロントカバー側
には、ヒンジアーム３４０を介して窓３５０が開閉自在
に装備されている。この窓３５０はストッパ３５５で開
いた状態に保持される。運転者Ｄは、スペースＳを利用
して座席５０の乗り込み、ステアリング５２を所定の位
置に戻し、走行車両１を運転する。走行車両本体１０の
構成は、図１〜図３で説明したものであるので、説明は
省略する。

【００１６】図６は本発明の状態表示用の運転ランプを
備えた走行車両の平面図、図７は側面図である。状態表
示用の運転ランプ２８０は、車両のボディ３００の最高
部より前方の窓３５０の上部にとりつけられる。この運
転ランプ２８０は、例えば横長のＬＥＤランプであっ
て、１０個のランプを有する。そして、車両の無人によ
る運転状態に応じて異なる表示を行なう。

【００１７】図８は車両の運転状態に応じた運転ランプ
２８０の表示を示すものである。モード１に示す無人運
転状態の車両１が停止状態にあって、エンジンがオフ、
コンピュータがオフのときには、ＬＥＤは全部消灯し、
音声によるメッセージもされない。モード２は、有人運
転から無人運転のモードに切り換える状態であって、エ
ンジンはオン、コンピュータもオンである。このときに
は、ＬＥＤを一定時間連続点灯し、「只今から運転を開始します。」旨の音声によるメッセージを出力する。

【００１８】モード３は、車両が一時停止した状態であ
って、エンジンはオン、コンピュータもオンである。全
ＬＥＤは２回ずつ同時に点滅し、「一時停止しました。」旨の音声によるメッセージを出力する。モード４は、制
御装置が何らかの異常を発見し、停止する状態であっ
て、エンジンはオン、コンピュータもオンである。全Ｌ
ＥＤは同時に早く点滅し、「異常停止です。」旨の音声によるメッセージを出力する。

【００１９】モード５は、例えば車両の接触センサ等が
作動した状態であって、車両を非常停止させる。エンジ
ンをオフとし、コンピュータはオンの状態を保つ。全Ｌ
ＥＤは同時にゆっくり点滅し、「非常停止です。」旨の音声によるメッセージを出力する。モード６は、車
両が正常に運転されている状態であって、エンジンはオ
ン、コンピュータはオンである。ＬＥＤは中央から左右
に流されるように点滅し、「自動運転中です。」旨の音声によるメッセージが出力される。自動運転プロ
グラムを完了すると、車両は停止し、「運転終了しました。」旨のメッセージを出力する。

【００２０】

【発明の効果】本発明の走行車両は、地磁気センサ，加
速度センサ，ＧＰＳセンサ，光ファイバージャイロ等を
備えて、自律走行が可能である。そして、無人走行時に
は、現在の運転状態を表示ランプと音声によって外部に
知らせるので、監視者は外部から車両が現在実行してい
るプログラムの内容をチェックし、また、車両の支障の
発生等を速やかに知ることができる。また、表示ランプ
を連続点灯させず点滅させて運転状態表示をすることに
より、電気エネルギーの消費も少なくすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の無人運転状態を示す平
面図。

【図２】本発明の第１の実施例の無人運転状態を示す側
面図。

【図３】走行車両のシステムを示す説明図。

【図４】本発明の第１の実施例の有人運転状態を示す平
面図。

【図５】本発明の第１の実施例の有人運転状態を示す側
面図。

【図６】本発明の運転状態表示ランプを備えた車両の平
面図。

【図７】本発明の運転状態表示ランプを備えた車両の側
面図。

【図８】運転状態表示ランプの作動を示す図表。

【符号の説明】

１走行車両１０走行車両本体２０メインフレーム２２，２４車輪３０エンジン４０コントロールバルブユニット５０座席５２ステアリング６０，７０カッティングユニット１００コントローラ１１１接触センサ１１２地面センサ１１３対物センサ１２１地磁気センサ１２２加速度センサ１２３ＧＰＳセンサ１２４光ファイバージャイロ２８０運転状態表示ランプ３００ボディ３５０窓

フロントページの続き (72)発明者藤井健二郎東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地株式会社日立製作所産業機器事業部内 (72)発明者青野俊宏茨城県土浦市神立町502番地株式会社日立製作所機械研究所内 (72)発明者三宅徳久茨城県土浦市神立町502番地株式会社日立製作所機械研究所内 (72)発明者西山和彦東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地株式会社日立製作所デザイン研究所内 (72)発明者乙母正美千葉県習志野市東習志野７丁目１番１号日立京葉エンジニアリング株式会社内 (72)発明者小林和男東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地株式会社日立製作所産業機器事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両のフレームと、フレーム上に載置さ
れるエンジンと、エンジンの動力により駆動される車輪
と、走行操作装置と、走行操作装置を制御する制御装置
と、車両に装架されるボディと、ボディ上部に装備され
る表示ランプを備え、表示ランプは車両の無人運転時の
運転状態に応じて異なるパターンの点滅表示を出力する
自動走行車両。
【請求項２】表示ランプに連動して運転状態に応じた
音声のメッセージの出力手段を備える請求項１記載の自
動走行車両。